RU2414439C2 - Method of producing cement - Google Patents
Method of producing cement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2414439C2 RU2414439C2 RU2009109585/03A RU2009109585A RU2414439C2 RU 2414439 C2 RU2414439 C2 RU 2414439C2 RU 2009109585/03 A RU2009109585/03 A RU 2009109585/03A RU 2009109585 A RU2009109585 A RU 2009109585A RU 2414439 C2 RU2414439 C2 RU 2414439C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding
- components
- mixture
- residue
- clinker
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/38—Preparing or treating the raw materials individually or as batches, e.g. mixing with fuel
- C04B7/40—Dehydrating; Forming, e.g. granulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
- C04B20/04—Heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
- C04B7/44—Burning; Melting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к составам цементов и может быть использовано для получения цементов, используемых в строительстве.The invention relates to compositions of cements and can be used to obtain cements used in construction.
Известен способ получения цемента, включающий расчет состава сырьевой смеси, приготовление сырьевой смеси из карбонатного компонента из группы: фильтр-прессная грязь, известняк, мел, глинистого и железосодержащего компонентов, обжиг сырьевой смеси во вращающейся печи при 1450°С и получение готового портландцемента из клинкера (RU 2122984 С1, 10.12.1998).A known method of producing cement, including calculating the composition of the raw mix, preparing the raw mix from the carbonate component from the group: filter press mud, limestone, chalk, clay and iron-containing components, firing the raw mix in a rotary kiln at 1450 ° C and obtaining the finished Portland cement from clinker (RU 2122984 C1, 12/10/1998).
Недостатками данного способа являются недостаточная однородность и низкая реакционная способность сырьевой смеси.The disadvantages of this method are the lack of homogeneity and low reactivity of the raw material mixture.
Техническим результатом изобретения являются тонкий помол и высокая гомогенность сырьевой смеси, сильный и равномерный обжиг клинкера, резкое его охлаждение, полнота связывания СаО, что обеспечивает повышение активности клинкера и снижение расхода топлива на его обжиг, а также снижение пылеобразования и нагрузки на электрофильтры.The technical result of the invention is fine grinding and high homogeneity of the raw material mixture, strong and uniform burning of clinker, its sharp cooling, completeness of CaO binding, which increases clinker activity and reduces fuel consumption for its burning, as well as reducing dust formation and load on electrostatic precipitators.
Этот результат достигается тем, что в способе получения цементов, включающем подготовку сырьевой шихты измельчением компонентов - основного карбонатного - фильтрационного осадка сахарного производства, полученного при фильтровании сока I сатурации на камерных фильтр-прессах, и дополнительных, содержащих глинистое и железосодержащее сырье, и их смешиванием, высокотемпературный обжиг сырьевой шихты, охлаждение, получение товарного продукта измельчением полученной охлажденной массы до необходимой крупности, отличающийся тем, что указанный осадок перед измельчением подвергают температурной обработке при 300-1000°С, тонкое измельчение высушенного указанного осадка и указанных дополнительных компонентов перед смешиванием осуществляют раздельно, а указанный обжиг - в ротационной печи.This result is achieved by the fact that in the method of producing cements, including the preparation of the raw material mixture by grinding the components - the main carbonate - filter cake of sugar production obtained by filtering juice I saturation on chamber filter presses, and additional, containing clay and iron-containing raw materials, and mixing them , high-temperature firing of the raw material charge, cooling, obtaining a marketable product by grinding the resulting cooled mass to the required size, characterized in that the decree ny precipitate before crushing is heat treated at 300-1000 ° C, fine grinding said dried sludge and said additional components are carried out separately before mixing, and calcining given - in the rotary kiln.
Также в качестве основного карбонатного сырья дополнительно используют природное карбонатное сырье - мел или известняк в смеси с указанным осадком.Also, the main carbonate feedstock is additionally used natural carbonate feedstock - chalk or limestone mixed with the specified sediment.
В качестве основного карбонатного сырья используют фильтрационный осадок сахарного производства (дефекат), содержащий 60-80% СаСО3 и 20-40% органических и минеральных примесей, а также до 0,15% калия, 0,4% азота, 0,7% оксида фосфора (в процентах к массе сухих веществ осадка).Sugar production filter cake (defecate) containing 60-80% CaCO 3 and 20-40% organic and mineral impurities, as well as up to 0.15% potassium, 0.4% nitrogen, 0.7%, is used as the main carbonate feedstock. phosphorus oxide (as a percentage of the solids solids).
Оптимальным отношением SiO2 к Аl2О3 в фильтрационном осадке для получения цемента с высокими прочностными свойствами является величина 3,5-3,8, не выше 4; при этом содержание трехкальциевого алюмината 3СаО·Аl2О3 (С3А), обеспечивающего прочность в ранние сроки твердения, будет оптимальным. Если отношение SiO2 к Аl2О3 будет больше 4, то потребуется обязательное использование для приготовления оптимального состава сырьевой смеси алюмосодержащей добавки, причем чем больше это отношение, тем необходимо большее количество алюмосодержащей добавки (например, можно использовать бокситы с содержанием 51,2% Аl2O3). Если отношение SiO2 к Аl2О3 будет менее 3, то для приготовления оптимального состава сырьевой смеси потребуется дополнительное использование песка или глины с повышенным содержанием кремнезема.The optimal ratio of SiO 2 to Al 2 About 3 in the filter cake for cement with high strength properties is a value of 3.5-3.8, not higher than 4; the content of tricalcium aluminate 3CaO · Al 2 O 3 (C 3 A), providing strength in the early stages of hardening, will be optimal. If the ratio of SiO 2 to Al 2 O 3 is greater than 4, then it will be necessary to use an aluminum-containing additive to prepare the optimal composition of the raw material mixture, the larger this ratio, the greater the amount of aluminum-containing additive (for example, bauxite with a content of 51.2% can be used Al 2 O 3 ). If the ratio of SiO 2 to Al 2 O 3 is less than 3, then for the preparation of the optimal composition of the raw material mixture, additional use of sand or clay with a high content of silica will be required.
Фильтрационный осадок, полученный при фильтровании сока I сатурации на камерных фильтр-прессах направляется в сушилку, где происходит его термообработка при температуре 300-1000°С, во время которой происходит удаление органических примесей. Высушенный фильтрационный осадок направляется в бункер компонентов.The filter cake obtained by filtering the juice of saturation I on chamber filter presses is sent to the dryer, where it is heat treated at a temperature of 300-1000 ° C, during which organic impurities are removed. The dried filter cake is sent to the component bin.
Фильтрационный осадок может быть использован как самостоятельно, так и в смеси с мелом или известняком.The filter cake can be used both independently and in a mixture with chalk or limestone.
Высушенный фильтрационный осадок и дополнительные компоненты для приготовления клинкера: глинистое сырье, железосодержащее сырье, песчаник - подвергают раздельному тонкому измельчению в дробилках.The dried filter cake and additional components for clinker preparation: clay raw materials, iron-containing raw materials, sandstone, are subjected to separate fine grinding in crushers.
Измельченные компоненты направляются в бункеры компонентов.Ground components are sent to component bins.
При помощи системы дозирования фильтрационный осадок и все измельченные компоненты смешиваются в определенной пропорции и направляются в силос готовой смеси для корректировки ее состава до заданных параметров и гомогенизации перемешиванием сжатым воздухом.Using a dosing system, the filter cake and all the crushed components are mixed in a certain proportion and sent to the silo of the finished mixture to adjust its composition to the specified parameters and to homogenize by mixing with compressed air.
Из силоса готовая смесь направляется на обжиг в ротационную печь, в которой смесь дегидратируется и частично декарбонизируется при температуре 1250-1450°С. После обжига смесь подается в камеру охлаждения клинкера. Охлажденный клинкер направляется по грабельному транспортеру в склад готового клинкера. При дальнейшем помоле могут быть произведены цементы вплоть до марки ПЦ500 по ГОСТ 10178-85.From the silo, the finished mixture is sent for firing in a rotary kiln, in which the mixture is dehydrated and partially decarbonized at a temperature of 1250-1450 ° C. After firing, the mixture is fed into the clinker cooling chamber. The chilled clinker is sent via a rake conveyor to the finished clinker warehouse. With further grinding, cements can be produced up to the grade PTs500 according to GOST 10178-85.
Пример.Example.
При исследовании пригодности фильтрационного осадка для получения цемента были использованы следующие компоненты: карбонатный - смесь фильтрационного осадка Дмитротарановского сахарного завода, полученного в свеклосахарном производстве при фильтровании сока I сатурации на камерных фильтр-прессах и дефеката влажностью 21,4% и влажностью 28,6% в соотношении 1:1, мел белгородский с влажностью 15,6%, глинистый - глина белгородская с влажностью 10,4%, бокситы Архангельской области, железосодержащий - шлак Оскольского электрометаллургического комбината (ОЭМК). Химический состав сырьевых материалов представлен в таблице 1.In studying the suitability of the filter cake for cement, the following components were used: carbonate - a mixture of filter cake of the Dmitrotaranovsky sugar plant obtained in sugar beet production by filtering juice I saturation on chamber filter presses and defecate with a moisture content of 21.4% and a humidity of 28.6% in 1: 1 ratio, Belgorod chalk with a moisture content of 15.6%, clay - Belgorod clay with a moisture content of 10.4%, bauxites of the Arkhangelsk region, iron - slag of the Oskol Electrometallurgical Combine nata (OEM). The chemical composition of raw materials is presented in table 1.
Соотношение между содержанием основных оксидов CaO, SiO2, Аl2O3 и Fе2О3 в сырьевых материалах должно обеспечивать оптимальный химический состав сырьевой смеси для получения качественного клинкера (табл.2).The ratio between the content of the main oxides CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 in the raw materials should provide the optimal chemical composition of the raw mixture to obtain high-quality clinker (Table 2).
Для расчета состава сырьевых смесей использовалась разработанная по общепринятым методикам программа "Шихта". Были выполнены расчеты компонентного состава сырьевых смесей (табл.3)To calculate the composition of the raw mixes, the “Charge” program developed according to generally accepted methods was used. The calculations of the component composition of raw mixes were performed (Table 3)
скийChalk Belgorod
sky
Дефекат перед смешиванием с остальными компонентами подвергали температурной обработке при 600°С для удаления органических примесей и высушивания до влажности 2%, после чего был растерт до полного прохождения через сито №008. Остальные компоненты были совместно измельчены до полного прохождения через сито №008 и смешаны с измельченным дефекатом.Before mixing with the other components, the defecate was subjected to heat treatment at 600 ° C to remove organic impurities and dried to a moisture content of 2%, after which it was triturated until it completely passed through a No. 008 sieve. The remaining components were co-milled until passing through a No. 008 sieve and mixed with milled defecate.
Таким образом, сырьевую шихту для клинкера получали путем раздельного измельчения фильтрационного осадка и остальных компонентов, последующего тщательного их смешения, гомогенизации, усреднения и корректирования до заданного состава в сухом состоянии.Thus, the raw material mixture for clinker was obtained by separate grinding of the filter cake and other components, their subsequent thorough mixing, homogenization, averaging, and adjustment to the desired composition in the dry state.
Реакционная способность сырьевых смесей определялась по интенсивности процесса минералообразования, характеризующихся количеством Са свободного (СаОсв) при температурах 1250, 1350 и 1450°С без выдержки. Из сырьевых смесей готовили таблетки по 2 г, которые помещали в холодную печь, нагревали до определенной температуры, вынимали из печи и помещали в бюксы. В спеках определяли содержание СаОсв спиртово-глицератным способом.The reactivity of raw mixes was determined by the intensity of the process of mineral formation, characterized by the amount of Ca free (CaO sv ) at temperatures of 1250, 1350 and 1450 ° C without exposure. 2 g tablets were prepared from raw mixtures, which were placed in a cold oven, heated to a certain temperature, removed from the oven and placed in boxes. The CaO content was determined Speck alcohol-glitseratnym communication method.
Таким образом было установлено, что усвоение СаОсв и процессы минералообразования при более высоком содержании фильтрационного осадка в сырьевой смеси протекают интенсивнее.Thus, it was found that the assimilation of CaO sv and the processes of mineral formation at a higher content of filter cake in the feed mixture proceed more intensively.
Обжиг цементного клинкера выполняли в ротационной смеси при температуре 1450°C с выдержкой 40 минут. Смеси №8, 9, 10 и сырьевую смесь для портландцемента старооскольского, не содержащую фильтрационного осадка (для сравнения), обжигали одновременно, содержание СаОсв во всех клинкерах составило менее 1%.Cement clinker was fired in a rotary mixture at a temperature of 1450 ° C for 40 minutes. Mixtures №8, 9, 10 and the raw meal to Portland cement Starooskolsky not containing filter cake (for comparison) was calcined at the same time, the content of CaO in all clinkers binding was less than 1%.
Химический и расчетный минералогический составы клинкеров представлены в таблице 5.The chemical and calculated mineralogical compositions of clinkers are presented in table 5.
Для определения прочности цемента клинкер измельчили с 5% гипса до удельной поверхности 290-310 м2/кг. Затем по общепринятой методике заформовали малые образцы размером 1,41×1,41×1,41 см из теста нормальной густоты. Образцы сутки твердели во влажных условиях в ванне с гидравлическим затвором, затем в воде с температурой 18-22°С. Для сравнения также заформовали промышленный портландцемент ПЦ 500-Д0 с удельной поверхностью 290 м2/кг. Прочность определяли в алых образцах по ГОСТ 310.4-85 (табл.6).To determine the strength of cement, clinker was ground with 5% gypsum to a specific surface of 290-310 m 2 / kg. Then, according to the generally accepted technique, small samples of 1.41 × 1.41 × 1.41 cm in size were formed from a test of normal density. The samples hardened for 24 hours in humid conditions in a bath with a hydraulic shutter, then in water with a temperature of 18-22 ° C. For comparison, the industrial portland cement PC 500-D0 with a specific surface area of 290 m 2 / kg was also formed. Strength was determined in scarlet samples according to GOST 310.4-85 (table 6).
Таким образом, прочность цемента по изобретению с использованием высушенного фильтрационного осадка может соответствовать марке 500. Испытанные цементы относятся к быстротвердеющим. При этом снижается расход топлива на обжиг клинкера, а также пылеобразование в печи и нагрузка на электрофильтры.Thus, the strength of the cement according to the invention using dried filter cake may correspond to grade 500. The tested cements are quick-setting. This reduces fuel consumption for clinker firing, as well as dust formation in the furnace and the load on electrostatic precipitators.
Данный способ позволяет утилизировать фильтрационный осадок сахарного производства, что будет важным технологическим решением в ресурсосбережении и защите окружающей среды.This method allows you to utilize the filter cake of sugar production, which will be an important technological solution in resource conservation and environmental protection.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009109585/03A RU2414439C2 (en) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Method of producing cement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009109585/03A RU2414439C2 (en) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Method of producing cement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009109585A RU2009109585A (en) | 2010-09-27 |
RU2414439C2 true RU2414439C2 (en) | 2011-03-20 |
Family
ID=42939792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009109585/03A RU2414439C2 (en) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Method of producing cement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2414439C2 (en) |
-
2009
- 2009-03-17 RU RU2009109585/03A patent/RU2414439C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОЛОВИН П.В. и др. Химия и технология свеклосахарного производства. - Киев: Наукова думка, 1964, с.409, 432-433. БУТТ Ю.М. и др. Технология вяжущих веществ. - М.: Высшая школа, 1965, с.163-164, 231, 300-304, 381. ГРЕБЕНЮК С.М. Технологическое оборудование сахарных заводов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, с.219-220. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009109585A (en) | 2010-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8641819B2 (en) | Cement composition and process for producing cement composition | |
JP2017527516A (en) | Carbonate-capable calcium silicate composition and method for producing the same | |
Zhanikulov et al. | Receiving Portland cement from technogenic raw materials of South Kazakhstan | |
Taimasov et al. | Development and testing of low-energy-intensive technology of receiving sulphate-resistant and road portlandcement | |
US20160068436A1 (en) | Process for producing a fine cement aggregate from red mud produced during the process of bauxite refining (the bayer process) | |
EA031022B1 (en) | Process for producing a belite cement having a high reactivity and a low calcium/silicate ratio | |
EA029364B1 (en) | Phosphorus-doped sulfo-belitic clinker | |
RU2392251C1 (en) | Method for production of aluminosilicate propant and composition thereof | |
WO2024119855A1 (en) | Dicalcium silicate - calcium sulphoaluminate - calcium sulphosilicate cement clinker, and preparation process therefor | |
RU2414439C2 (en) | Method of producing cement | |
EA028636B1 (en) | Sulfo-aluminous clinker with a low belite content | |
JP7296839B2 (en) | Cement manufacturing method | |
EP2234931A1 (en) | Method for the manufacture of hydraulic lime | |
Shaikezhan et al. | Cement slurry from electro-phosphoric slag | |
RU2581437C1 (en) | Active mineral additive for cement and method for preparation thereof | |
RU2327668C1 (en) | Raw mixture for manufacture of ceramic products | |
CN107117836A (en) | A kind of method that carbide slag cement is prepared by carbide slag | |
RU2353596C1 (en) | Method of obtaining alumina cement | |
Miryuk | Activation of cement clinker with high content of belite | |
CS241477B2 (en) | Method of calcium hydroxide ca(oh)2 occurence limitation in hydraulic binder on base of portland cement clinker | |
RU2340559C1 (en) | Method of processing nepheline ores and concentrates | |
RU2032634C1 (en) | Raw material mixture for production portland cement clinker | |
RU2470880C2 (en) | Method of producing cement | |
SU1409605A1 (en) | Method of producing cement and sulfuric acid | |
RU2658416C1 (en) | Composite bonding |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120318 |